På bildet over ser du en HackRF One. Det er en USB-enhet som du kan koble til datamaskinen din og bruke til å motta eller sende radiosignaler i frekvensområdet 1MHz til 6GHz, designet for å eksperimentere med Software-defined Radio (SDR).
Flere av medlemmene våre er lisensierte radioamatører med interesse for å leke med radio-teknologi. Det er faktisk et ganske stort overlapp i medlemsmassen til Rana Makerspace og LA3M, den lokale Mo-gruppen av Norsk Radio Relæ Liga (NRRL).
For en tid tilbake var jeg så uheldig å ødelegge min HackRF. I dette blogg-innlegget skal vi se nærmere (faktisk med mikroskop!) på hvordan den ble reparert.
Defekt low noise amplifier (LNA)
Kretskortet etter at det er tatt ut av kassen.
Det er dessverre et kjent problem at en av komponentene i HackRF, en low noise amplifier av type MGA-81563, lett tar skade. Symptomene på min enhet stemte veldig godt overens med det som er beskrevet når en slik komponent blir defekt.
Heldigvis er HackRF open-source hardware, og man finner alt man trenger å vite i dokumentasjonen. Det var derfor ikke noe problem å finne skjema som kunne vise meg hvor på kretskortet komponenten er lokalisert.
Utstyr
De fleste moderne kretskort har komponentene loddet direkte på overflaten, noe som kalles Surface-mount technology.
Slike komponenter er ofte veldig små. Å lodde slike for hånd, og med det blotte øye, kan være utfordrende. En varmluftsloddestasjon og et mikroskop er da til stor hjelp.
My trusty AmScope
Reparasjon
Her kan vi se den defekte komponenten, en MGA-81563. Den skinnende væsken rundt er flussmiddel som hjelper med å få loddetinnet til å flyte lett, samt med å få tinnet til å binde seg til kobberet.
Med en varmluftstasjon kan man blåse varm luft med en temperatur på rundt 350-400 grader celsius rett på komponenten slik at loddetinnet smelter. Når tinnet har smeltet kan man bare plukke vekk komponenten med en pinsett. På neste bilde ser vi at komponenten er borte.
Tips:
Det er en god idé å varme opp området rundt komponenten med varmluft før man blåser direkte på den for å smelte tinnet. Da unngår man at varmen sprer seg for raskt til flaten rundt slik at man må bruke mer tid på å blåse, noe som øker risikoen for å skade komponenten du jobber med, eller for så vidt omkringliggende komponenter.
Her kan vi se komponenten ved siden av pinsetten. Da får vi et inntrykk av hvilken størrelsesorden vi opererer i.
Jeg hadde på forhånd bestilt en 10-pakk med nye MGA-81563er. Greit å kjøpe inn så man har, spesielt siden sjansen er til stede for at det samme kan skje igjen. Uansett så kostet det ikke mange kronene.
Varmluftstasjonen ble så brukt til å feste den nye komponenten. For å sørge for fine loddepunkt så gikk jeg over med en vanlig loddebolt med passende størrelse på spiss. Resultatet ble ikke så verst.
Har vi en fungerende enhet?
Jeg ventet en liten stund til kretskortet fikk kjølt seg ned, og deretter var det bare å koble til datamaskinen for å sjekke om den faktisk var i orden.
Enheten fungerer igjen som den skal. På bildet under ser vi et 10 megahertz bredt øyeblikksbilde av spekteret for et område i 2.4Ghz-båndet. Vi har et tydelig signal sentrert ved 2.426 gigahertz.
Det er ikke alle forunt å ha varmluftstasjon og mikroskop hjemme. For øyeblikket har vi hverken mikroskop eller varmluftstasjon på elektro-labben vår, men det står på innkjøpslisten. Det som er så fint med et makerspace er at vi er flere som går sammen for å handle til dels dyrt utstyr, noe som kan senke terskelen for at flere kan lære seg å ta det i bruk. Jo flere medlemmer vi har jo mer og bedre utstyr har vi råd til å kjøpe. Nøl ikke med å bli medlem hvis du synes noe av det vi holder på med virker interessant 😄
Vi har i denne blogg-posten sett på hvordan man kan erstatte en ødelagt LNA på en HackRF. Det er ikke utenkelig at vi i et senere innlegg også får se eksempler på hva man kan gjøre med en slik enhet.